CAD/CAM技术在口腔修复中的应用进展

CAD/CAM技术在口腔修复中的应用进展

林丛桦 1 乔琛皓 2 毕春雪 3 谭维维 3

华北理工大学 063210

摘要： 如今，数字化技术的提升进展飞速，CAD/CAM技术也越来越多的应用在口腔修复学的领域中。它不仅将数字化方案与医生和技工操作结合在一起，使诊疗工作更加精确、科学，并且能够提供直观的设计方案，促进医患之间有效沟通。本文就国内外CAD/CAM技术在口腔修复学领域应用的相关文献进行回顾。

关键词：CAD/CAM、口腔修复、应用

前言：CAD/CAM技术在口腔修复中的应用影响了传统的修复模式。不仅使临床医师的操作与数字化技术相融合，还简化了操作步骤。不仅严谨、高效还节约了患者的时间成本。本文就国内外CAD/CAM技术在口腔修复学领域应用的相关文献进行回顾。汇总介绍CAD/CAM技术在口腔修复中的应用进展和相关历程。

1. 什么是CAD/CAM

CAD（CAD-Computer Aided Design）即计算机辅助设计，是借助计算机的计算能力及相关图文设备处理功能帮助口腔医生或技师进行设计工作。CAM（Computer Aided Manufacturing）即计算机辅助制造，是将计算机应用于将虚拟的修复体变成实体的系统。CAD/CAM技术融合了电子技术、光学、自动控制、计算机图像识别和处理等多学科知识和技术， 其具有自动、高效、经济等优点。

CAD/CAM系统在口腔修复中的大体流程如下：首先取数字化印模。利用三维扫描仪对患者口内情况或已制取的印模或模型进行扫描，获取相应的数据进行三维建模，随后用纹理渲染生成清晰美观的三维模型。随后，进行计算机辅助设计，利用计算机的高速信息处理以及准确的图文分析的功能以辅助医生进行修复方案的规划、设计及数据管理。第三步，计算机辅助制作，是根据CAD设计出的方案，利用多种制作技术将虚拟修复体转变为实体，CAM又可分为技工CAM、椅旁CAM和3D打印^[1]。目前临床上医生主要应用椅旁操作系统。

2. CAD /CAM的发展历程

1971年Duret将CAD /CAM概念引入口腔修复学领域，1984年他发明了第一台CAD/CAM系统 ,1989年在美国芝加哥会议上Duret采用光学印模的方法获取数字模型4个小时加工了后牙牙冠，由此创立了Sopha系统。1983年瑞士的Moermann博士首次将CAD /CAM技术与口内扫描结合起来运用到口腔修复中，在椅旁为患者设计、制作嵌体，打破了传统的修复模式。随后，1987年，CEREC系统成为可世界上首个一次性完成全瓷修复的椅旁CAD/CAM系统。椅旁CAD/CAM 概念由CEREC系统首先提出。在第一台CAD/CAM椅旁操作系统被逐渐推广和应用后，越来越多的数字化系统在市场上涌现。到目前为止，国内外已有10余种CAD/CAM系统面世。

3. CAD/CAM椅旁操作系统

1. 什么是椅旁操作系统

椅旁CAD/CAM系统是通过直接在患者口内扫描采取光学印模，并形成数字化虚拟模型，经过CAD设计出修复体，再通过CAM加工出修复体。一次就诊即可在椅旁为患者诊断并设计制作出修复体，打破传统多次就诊的修复模式。目前常用的CAD/CAM系统有：CEREC系统、Shape系统、Lava系统、Cercon系统、Wieland系统、Procera系统^[3]。

第一代CEREC1只能制作前牙贴面和嵌体。第二代CEREC2系统可以完成全瓷冠的制作。CEREC3系统软件可以制作全瓷嵌体、高嵌体、部分冠、全冠、贴面以及全瓷固定桥等。2009年，德国西诺德公司发布最新CEREC AC系统，其图像采集较CEREC3更加准确。

2. 椅旁操作系统的应用

目前，椅旁操作系统在临床的应用主要包括固定修复、活动修复、以及种植修复等。以下将主要从CAD/CAM技术在活动修复及种植修复中的应用展开叙述。

2.1活动修复

此前，椅旁CAD/CAM系统广泛应用于固定修复及种植技术上，并且能使患者有较高的满意度。相对来说口腔局部可摘活动义齿及全口义齿的数字化修复仍需进一步完善。近年来，CAD/CAM在活动义齿方面取得一定进展。北京大学口腔医学院吕培军^[3]用“两步法”的思路借助计算机和快速成型技术进行手工排牙及蜡型制作，辅以简单的手工步骤，就能完成全口义齿的椅旁制作。提高了医师的工作效率，大大简化了全口义齿的制作步骤，实现传统手工向数字化技术的转变^[4]。2011年出现首套数字化全口义齿系统。随之各种品牌系统逐渐推广，修复系统的功能也逐步完善。

数字化全口义齿的制作过程：首先取全口初印膜，利用初印膜制作个别托盘及牙合托及试戴义齿基托；随后获取正确的颌位关系，记录患者正常或微笑等多个状态时颌位关系与面部的扫描图像。再结合扫描数据进行排牙，从而确保良好的美学效果，以及正确的人工牙和唇形、面形的关系。再根据排牙设计进行排牙，后进行人工牙及基托的制作。

数字化全口义齿尚存在许多缺点：1.尚未见将面部三维扫描技术常规应用于数字诊疗流程中；2.用于全口义齿数字化设计的软件很难实现平衡牙合，需要在义齿制作完成后临床调磨才能达到平衡；3.经典修复流程不同的数字化全口义齿系统具有学习曲线，在折期间制作CAD/CAM全口义齿可能会出现失败或达不到临床预期；4.省略义齿试戴步骤会使医生无法在椅旁评估美学与发音失去了校正颌位与印模错误的机会，可能会增加义齿失败的概率。

2.2种植修复

CAD/CAM 技术在种植修复的应用主要在于种植导板及个性化基台的制作。2000年，Atlantis公司首次采用CAD/CAM技术进行个性化基台的设计和制作工作。个性化基台能按患者个体情况设计制作。近年来，利用CAD/CAM技术医生可以快速、准确的进行治疗方案的设计，并且能准确定位种植体。同时，在种植导板的介入下，手术可以快速完成。治疗过程被大大简化。种植导板的出现对于多种复杂病例可以祈祷精准导向效果，提高种植体手术的成功率。而个性化根形种植体根据牙根形态设计，即刻种植，最大程度的保留了骨组织。Mangano所设计的个性化钛合金根形种植体，不需要种植窝的制备，在拔出牙根后直接完成种植，简便而高效。

4. CAD/CAM系统应用的意义

CAD/CAM技术在口腔修复学领域中的应用不仅将数字化方案与医生和技工操作结合在一起，使整个诊疗工作更加高效、舒适、科学。CAD/CAM技术还非常直观，能够促进医患之间有效沟通。但其依旧存在一些局限性，例如设备成本及维护价格高，对医生需要额外课程培训等。无论如何，CAD/CAM系统很大程度上是口腔科未来发展的方向。

参考文献

[1]林惠欢,唐亮.椅旁CAD/CAM技术在口腔修复中的应用[J].口腔医学,2019,39(03):275-279.

[3]张建民,苗芳.CAD/CAM全瓷修复技术在口腔临床中的应用进展[J].现代医药卫生,2015,31(18):2781-2784.

[3]吕培军,孙玉春.口腔修复计算机辅助设计/制作的过去、现在和将来[J].北京大学学报(医学版),2010,42(01):14-19.

[4]董丽,潘成,梁正.临床口腔计算机辅助设计/计算机辅助制造技术的应用进展[J].山东医药,2011,51(33):114-115.